[发明专利]高效水动力冷却塔

说明书

技术领域

本发明涉及冷却塔技术领域，尤其涉及一种高效水动力冷却塔。 

背景技术

目前，市场上空调系统正在使用的冷却塔主要的冷却方式是以电动机为动力源带动风机旋转，使得空气流动，与空调冷却水逆向流通，从而达到空调冷却水降温的目的。对于目前能源的日益紧张情况，空调系统节约能耗也就成为了一种新型的竞争手段，而对于占据整个空调系统20%～30%能耗的冷却塔电能消耗就首先成为了人们眼中的一个焦点，怎样使冷却塔更能节约能耗也就成了人们急于解决的一个新的课题。国际上以及国内有人用混流式或轴流式转轮替代原有电机，使风机由原来的电力驱动改为水力驱动，达到了节约能耗的目的，但是众所周知，混流式转轮应用水头较高（40～700米），但叶片固定，负荷变化较大时，效率显著下降；而轴流式转桨机尽管能适应水头（3～50米）与负荷变化，高效率区宽，但空蚀系数(动力真空与水头之比值)较大，且悬臂的桨叶强度有限，故应用水头较低。 

发明内容

本发明是为了解决现有的空调系统冷却塔能耗较大以及对周边环境污染等的问题而提出一种通过简单、合理的设计方法制造出不仅具有良好的能量和安全性能，而且能显著降低电力能耗、减小噪声，应用范围更加广泛的高效水动力冷却塔。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

上述的高效水动力冷却塔的设计方法，其包括以下步骤： 

（A）计算水轮机进水口和水轮机出水口处之间的单位能量差，即冷却塔工作水头H_r，计算公式为： 

Hr=EA-EB=(ZA+pAγA+αAvA22g)-(ZB+pBγB+αBvB22g)---(1);]]>

上述式（1）中，EA指水轮机进水口处的单位能量；EB指水轮机出水口 处的单位能量；ZA指水轮机进水口处的几何高度；ZB指水轮机出水口处的几何高度；PA指轮机进水口处的压力；PB指轮机进水口处的压力；γA水轮机进水口处水的比重；γB水轮机出水口处水的比重；νA指水轮机进水口处水流的平均流速；νB指水轮机出水口处水流的平均流速；αA指水轮机进水口处水流的流速不均匀系数；αA指水轮机出水口处水流的流速不均匀系数；g指重力加速度； 

（B）根据上述步骤（A）及冷却塔初步设计参数计算转轮直径D1，其计算公式为：